运动想象理论视域下太极拳意念引导的神经机制研究
会议名称：《第十三届全国体育科学大会》
会议日期：2023年
学科分类：040304[教育学-民族传统体育学] 0403[教育学-体育学] 04[教育学]
关 键 词：太极拳 意念引导 运动想象 功能性近红外光谱技术
摘 要：研究目的:在各种条件下经过长期的技能习得会伴随脑结构或脑功能的可塑性改变。功能性近红外光谱成像技术(f NRIS)可直接观测人们在进行特定任务期间的大脑活动特征,从而揭示人脑在认知活动或其他心理特征发生时的脑机制。用意不用力是太极拳重要的习练原则。太极拳意念引导常利用想象来构建心理情景,从而帮助习练者来体悟动作要领。因此,本研究以运动想象作为切入点,运动想象(motor imagery,MI)是指在不参与运动的情况下对动作进行线下的心理排练过程。运动想象源于真实的感知体验,即模仿是基于在真实世界中获得的身体或心理活动的经验,再重新演练这种运动感觉的状态。在此基础,对太极拳意念引导进行操作化概念界定。太极拳意念引导,即太极拳动作想象,在不进行实际运动的情况下对特定动作的心理演练,主要模仿肢体关节的序列运动及身体各部位的动觉(借助想象某客观事物帮助运动感觉体验)再现。由于意念引导过程涉及运动认知的思维活动,意念引导研究必然与大脑皮层的各运动功能区密切相关。然而,对于太极拳意念引导的神经基础,以及运动技术水平是否会导致行为表现和神经表征的差异还不清楚。因此,本研究为深化对太极拳意念引导的科学认知,以运动想象理论为依据,采用横向(专家-新手)研究范式,以功能性近红外光谱技术(f NIRS)作为大脑活动检测的技术手段,检测专家组与新手组在太极拳意念引导期间大脑血氧变化信号,通过考察不同技能水平太极拳习练者在意念引导期间的脑激活模式,探讨太极拳意念引导的神经机制,采用《自评问卷》来考察任务期间意念引导的行为表现。研究方法:研究采用文献资料法、专家访谈法、问卷调查法及实验法。以河北省邯郸市永年县招募的太极拳长期习练者34名(男性16名,女性18名,平均年龄53.8±1.64岁,平均年限21.4±2.56年)作为专家组,无太极拳运动经验者33名(男性17名,女性16名,平均年龄54.8±2.16岁,无规律运动习惯)作为新手组。神经数据:以Nirsmart便携式脑功能成像设备检测专家组与新手组额上回(superior frontal gyrus,SFG),额中回(MFG),辅助运动区(SMA),中央前回(PreCG),中央后回(PoCG),中央旁小叶(paracentral lobule,PCL)脑区,在意念引导(想象完成双侧手臂的上掤和下按动作)任务期间的氧合血红蛋白(HbO)浓度的变化信号。太极拳意念引导任务内容主要涉及演练运动过程(感知难度、序列清晰度)和体验运动感觉(肌力变化、体感沉浮)两个方面。行为数据:采用《自评问卷》(应用于受试者对太极拳意念引导的质量评估,包括策略使用、动觉想象能力、视觉想象能力)测试。采用MATLAB工具箱完成神经数据预处理及分析,采用时程波形分析(TCA)作为脑激活检测方法,以独立样本t检验进行差异检验,p-value通过多重假设检验方法 FDR校正。行为数据采用重复测量方差分析技术水平与问卷因素得分的交互作用。研究结果:(1)专家组意念引导期间主要诱发额中回、辅助运动区、中央前回、中央后回、中央旁小叶的激活(df=33,p0.05)。(2)组间在额中回后部的前运动皮层(PMC)、右侧中央前回的初级运动皮层(M1),中央后回的初级躯体感觉皮层(S1)的激活差异显著(df=65,p0.05),专家组具有较高的激活水平。(3)专家组(23.98±1.62)与新手组(23.21±1.01)在想象策略使用得分无显著差异(p=0.23),在动觉与视觉想象能力得分差异显著(动觉p0.001,视觉p=0.003),与新手组(18.25±1.20,18.43±0.85)相比,专家组(25.52±0.88,19.76±2.41)得分更高。研究结论:与无太极拳运动经验者相比,太极拳长期习练者在动觉想象与视觉想象能力方面表现更优。同时,太极拳长期习练者意念引导期间在前运动皮层(PMC)、初级运动皮层(M1)、初级躯体感觉皮层(S1)的脑激活水平增强。太极拳长期习练者在意念引导期间对前运动皮层的招募可能主要与工作记忆需求的增加及认知监控有关。感觉运动区(M1,S1)在意念引导过程中发挥着重要作用,认为太极拳长期习练者在意念引导期间的运动认知优势主要源于感知运动经验的积累。太极拳意念引导期间大脑右半球在对动作的心理表征中发挥重要作用,呈现右侧偏侧化加工优势。提示长期习练者意念引导期间在运动计划、程序监控、运动感知方面存在认知心理加工优势。表现为意念引导依赖已有的感知运动经验